水泥—石灰石粉胶凝材料在硫酸盐和氯盐共同作用下的腐蚀破坏研究--《中南大学》2009年硕士论文
水泥—石灰石粉胶凝材料在硫酸盐和氯盐共同作用下的腐蚀破坏研究
【摘要】：
石灰石粉来源丰富,价格低廉,并已广泛应用于水泥工业的混合材以及混凝土的矿物掺合料。科学合理地应用石灰石粉,可以达到节能利废的目的,并产生良好的技术、经济和生态效益。
我国西部及沿海地区普遍存在硫酸盐和氯盐的复合侵蚀,为在水泥混凝土中安全地应用石灰石粉,本文研究了水泥-石灰石粉胶凝材料在硫酸盐或氯盐作用下以及在硫酸盐和氯盐共同作用下的腐蚀破坏,其主要研究内容和结论如下:
1.研究了水泥-石灰石粉胶凝材料的性能
石灰石粉降低了水泥浆体的流动度。石灰石粉促进了水泥浆体早期水化,减缓了后期水化。养护3d、7d时,水泥胶砂的强度随石灰石粉掺量的增加先增大后降低,石灰石粉掺量10%时达到最大值。28d后,石灰石粉的掺加降低了水泥胶砂的强度。水泥胶砂各龄期的收缩率随着石灰石粉掺量的增加逐渐减小,石灰石粉的掺加增大了水泥胶砂试件的吸水率。
2.研究了硫酸盐侵蚀下水泥-石灰石粉胶凝材料的性能
硫酸盐侵蚀8个月后,掺加石灰石粉的胶砂试件产生了石膏,试件胀裂明显,剥落和破损现象严重。石灰石粉的掺加降低了水泥胶砂的强度,试件的强度随腐蚀时间的延长出现先增长后下降的趋势,水泥胶砂浸泡2个月后,各配比试件的强度逐渐下降。水泥胶砂线长度变化率随浸泡时间呈现前期收缩、后期膨胀的特性,石灰石粉加大了水泥胶砂的膨胀。石灰石粉的掺加增大了水泥胶砂的吸水率,腐蚀2个月后,各配比水泥胶砂的吸水率随腐蚀时间的延长逐渐增大。
3.研究了氯盐侵蚀下水泥-石灰石粉胶凝材料的性能
氯盐侵蚀8个月后,石灰石粉加重了试件的氯盐侵蚀,石灰石粉掺量20%的试件出现了a-C_4A·CaCl_2·10H_2O和β-C_3A·CaCl_2·10H2_O等水化产物。水泥胶砂的强度随浸泡时间的延长均有所增加,水泥胶砂试件的强度并未出现下降的趋势,石灰石粉的掺加降低了水泥胶砂的强度。石灰石粉减小了水泥胶砂的收缩,增大了水泥胶砂的吸水率。
4.研究了硫酸盐与氯盐侵蚀下水泥-石灰石粉胶凝材料的性能
水泥硬化浆体在复合溶液浸泡8个月后,试件的腐蚀破环程度不及硫酸盐腐蚀的严重。石灰石粉的掺加不利于水泥基材料的抗硫酸盐与氯盐的复合侵蚀,水泥胶砂试件浸泡2个月以内,水泥胶砂试件的强度有所增加,2个月后,试件的强度均逐渐下降,掺加石灰石粉降低了水泥胶砂的强度。水泥胶砂呈现先收缩后膨胀的趋势,掺入石灰石能够减小水泥基材料的收缩、加大膨胀。水泥胶砂吸水率随着浸泡龄期的延长逐渐增大,石灰石粉的掺加增大了水泥胶砂的吸水率。
三种溶液浸泡下,随石灰石粉掺量的增加,试件破坏加重。不同溶液侵蚀下,试件的破坏程度不同,试件破坏从重到轻的顺序为硫酸盐侵蚀＞硫酸盐与氯盐的复合侵蚀＞氯盐侵蚀。硫酸盐加重了氯盐环境下试件的腐蚀破坏程度,氯盐提高了水泥胶砂试件的抗硫酸盐能力。
【关键词】：
【学位授予单位】：中南大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2009【分类号】：TU528【目录】：
ABSTRACT5-9
第一章 绪论9-16
1.1 课题研究背景、目的及意义9-10
1.2 国内外研究现状10-15
1.2.1 水泥-石灰石粉胶凝材料的应用现状10-11
1.2.2 水泥-石灰石粉胶凝材料的耐久性研究现状11-15
1.3 主要研究内容15-16
第二章 原材料与试验方法16-20
2.1 试验原材料16-17
2.1.1 水泥16
2.1.2 石灰石粉16
2.1.3 细骨料16
2.1.4 外加剂16-17
2.1.5 水17
2.1.6 浸泡溶液17
2.2 试验研究方法17-20
2.2.1 溶液浸泡17
2.2.2 流动度17
2.2.3 力学强度17-18
2.2.4 线长度18
2.2.5 吸水率18
2.2.6 XRD18-20
第三章 水泥-石灰石粉胶凝材料的性能研究20-31
3.1 试验设计20-21
3.2 石灰石粉对水泥浆体流动性的影响21-22
3.3 水泥硬化浆体 X衍射分析22-23
3.4 石灰石粉对水泥胶砂强度性能的影响23-27
3.5 石灰石粉对水泥胶砂线长度的影响27-28
3.6 石灰石粉对水泥胶砂吸水率的影响28-29
3.7 小结29-31
第四章 硫酸盐侵蚀作用下水泥-石灰石粉胶凝材料的性能31-41
4.1 试验设计31-32
4.2 硫酸盐侵蚀下水泥-石灰石粉胶凝材料外观观测32-33
4.3 硫酸盐侵蚀下水泥硬化浆体XRD分析33-34
4.4 硫酸盐侵蚀环境下水泥胶砂的强度性能34-37
4.5 硫酸盐侵蚀对水泥胶砂线长度的影响37-38
4.6 硫酸盐侵蚀对水泥胶砂吸水率的影响38-40
4.7 小结40-41
第五章 氯盐侵蚀作用下水泥-石灰石粉胶凝材料的性能41-50
5.1 试验设计41-42
5.2 氯盐侵蚀下水泥-石灰石粉胶凝材料外观观测42-43
5.3 氯盐侵蚀下水泥硬化浆体XRD分析43
5.4 氯盐侵蚀对水泥胶砂力学性能的影响43-46
5.5 氯盐侵蚀对水泥胶砂线长度的影响46-47
5.6 氯盐侵蚀对水泥胶砂吸水率的影响47-48
5.7 小结48-50
第六章 硫酸盐与氯盐侵蚀下水泥-石灰石粉胶凝材料的性能50-63
6.1 试验设计50-51
6.2 硫酸盐及氯盐环境下水泥-石灰石胶凝材料外观观测51-52
6.3 硫酸盐及氯盐环境下水泥硬化浆体XRD分析52
6.4 硫酸盐及氯盐对水泥胶砂力学性能的影响52-57
6.5 硫酸盐及氯盐侵蚀对水泥胶砂线长度的影响57-59
6.6 硫酸盐及氯盐侵蚀对水泥胶砂吸水率的影响59-61
6.7 小结61-63
第七章 结论与展望63-66
7.1 主要结论63-64
7.1.1 水泥-石灰石粉胶凝材料的性能63
7.1.2 硫酸盐侵蚀下水泥-石灰石粉胶凝材料的性能63
7.1.3 氯盐侵蚀下水泥-石灰石粉胶凝材料的性能63-64
7.1.4 硫酸盐与氯盐侵蚀下水泥-石灰石粉胶凝材料的性能64
7.2 展望64-66
参考文献66-73
攻读硕士期间参与科研及论文发表情况74
一、参与科研项目74
二、论文发表情况74
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水泥或胶凝材料抗硫酸盐侵蚀抗折试验机
【用途】300型电动抗折机适用于胶砂水泥进行抗折强度实验的必备仪器，对于其它品种的水泥和其它非金属脆性材料等的抗折强度测试也可采用本仪器。
【技术参数】1.最大负荷：300N2.示值误差&1%3.加荷速度：4&0.4N4.支撑园柱中心距(毫米)：20-100&0.15.支撑园柱直径(毫米)：&P5&0.16.两支撑园柱平行度(毫米)：《0.17.上下夹具中心偏移(毫米)：&18.抗折机适用的试块尺寸(毫米)：60&10&109.供电电源：电压220V；频率50HZ；功率10W10.外型轮廓尺寸(毫米)：680&180&45013.重量：净重25kg；毛重：36kg
KZJ-300N水泥电动抗折机 试模尺寸 60&10&10水泥抗硫酸盐侵蚀试验机
水泥或胶凝材料抗硫酸盐侵蚀抗折试验机
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水泥或胶凝材料抗硫酸盐侵蚀抗折试验机 KZJ-300N水泥电动抗折机
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公司名：河北精威试验仪器有限公司
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装修中水泥应该如何选择？
　　常用的水泥品种　　（1）硅酸盐水泥：以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，添加适量石膏磨细而成。　　（2）普通硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料，添加适量石膏及混合材料磨细而成。　　（3）矿渣硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料，混入适量粒化高炉矿渣及石膏磨细而成。　　（4）火山灰质硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料和火山灰质材料及石膏按比例混合磨细而成。　　（5）粉煤灰硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰，加适量石膏混合后磨细而成。　　水泥的主要技术性能指标：　　（1）比重与容量：普通水泥比重为3:1，容量通常采用1300公斤/立方米。　　（2）细度：指水泥颗粒的粗细程度。颗粒越细，硬化得越快，旱期强度也越高。　　（3）凝结时间：水泥加水搅拌刀开始凝结所需时间称初凝时间。从加水搅拌到凝结完成所需的时间称终凝时间。硅酸盐水泥初凝时间不早于45分钟，终凝时间不迟于12小时。　　（4）强度：水泥强度应符合国家标准。　　（5）体积安定性：指水泥在硬化过程中体积变化的均匀性能。水泥中含杂质较多，会产生不均匀变形。　　（6）水化热：水泥与水作用会产生放热反应，在水泥硬化过程中，不断放出的热量称为水化热。　　水泥的关键指标　　1、强度　　强度是反映水泥胶凝性能的最重要的技术指标之一，是水泥经一定龄期（3d、28d）养护后其硬化体能购承受外力破坏的能力。以受力形式的不同，一般将水泥强度分为抗压强度和抗折强度。GB175-2007以28d抗压强度将水泥分为不同强度等级。　　硅酸盐水泥分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个等级。　　普通硅酸盐水泥分为42.5、42.5R、52.5、52.5R四个等级、　　矿渣硅酸盐水泥分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个等级。消费者可根据工程需要选择不同的水泥品种及等级　　2、凝结时间　　水泥从加水搅拌到失去流动性，即从可塑状态发展到固体状态所需要的时间，分为初凝时间和终凝时间。为使混凝土和砂浆有充分的时间进行搅拌、运输、浇捣或砌筑，水泥初凝时间不能过早；当施工完毕，则要求尽快硬化，产生强度，故凝固时间又不能太迟。GB175-2007规定水泥初凝结时间不得小于45min，终凝时间不得大于600min（硅酸盐水泥不大于390min）。　　3、安全性　　是水泥浆体硬化后体积变化的稳定性。水泥凝结、硬化后体积变化的均匀性，是评定水泥质量的重要指标之一，水泥凝结硬化后因内部化学反应产生局部膨胀，而导致硬化体结构的破坏，即所谓水泥体积安定性不良，一旦出现安定性不良就会极易造成工程质量安全隐患。国家标准GB175-2007规定水泥安定性必须合格。　　4、氢离子　　由于水泥混凝土中氯离子会引起钢筋锈蚀，从而导致混凝土开裂破坏，GB175-2007规定水泥中的氯离子含量不得大于0.06%。　　水泥的选购提示　　1、看水泥包装标识　　水泥是实行许可证管理的产品，GB175-2007要求生产企业必须在包装袋上清楚标明执行标准、水泥品种及代号，强度等级、生产者名称、生产许可证标志（QS）及编号、出厂编号、包装日期、净含量等，消费者可依据包装袋上的生产许可证编号上网查询，谨防使用假冒或无证水泥。　　2、看包装袋两侧字体颜色　　国标规定包装袋两侧应根据水泥的品种采用不同的颜色印刷水泥名称和强度等级，硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥采用红色，矿渣硅酸盐水泥采用绿色，其他三个品种采用黑色或蓝色。　　3、看水泥是否有硬块　　水泥是一种粉体材料，受潮或遇水后极易结块、硬化，从而使水泥强度急剧下降，因此，消费者在选择水泥时一定要注意水泥是否受潮结块，应尽量选用近期出厂且保存完好的水泥产品。　　4、使用前应到水泥专业检验机构进行产品检验　　应坚持“先检验、后使用”的原则。水泥的质量好坏不是肉眼能判别的，有的消费者以水泥颜色轻重来判别其质量优劣是不科学的，水泥颜色与熟料、混合材品种等因素有关，仅凭颜色不能鉴别水泥质量好坏。为了能够放心使用，消费者应随机抽取该批水泥6公斤左右，送至水泥专业质检机构进行检验，检验项目至少包含上述关键指标，有条件的应进行标准要求的全项目检验，确保水泥使用安全可靠。
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提问者采纳
水泥超过出厂期三个月就不能用了不同品种、标号的水泥不能混用
其他1条回答
注意出厂日期。买回来后尽快使用，放久了就会变质硬化，每个地区都有不同的品牌、不被太阳直射的地方保存水泥区域性比较明显。放置在干燥。使用普通325#水泥
水泥的相关知识
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